基于RBF神经网络的双碱法脱硫塔SO_2排放量预测方法

采用传统公式估算脱硫塔出口SO_2排放量的方法难以推广,现场实测又耗时耗财,对此,本文提出一种基于RBF神经网络的脱硫塔出口SO_2排放量预测方法,并以传统F-R修正的变梯度BP神经网络和以LM算法优化的BP神经网络(LM-BP神经网络)为对照模型,对双碱法脱硫塔在线监测数据进行预测。结果发现:RBF神经网络最大偏差和平均偏差均为0,优于变梯度BP神经网络和LM-BP神经网络。基于此,采用RBF神经网络作为预测模型,以平均烟气温度为101℃、平均脱硫塔清液pH=8.40、平均进塔清液流量与烟气流量之比(液气比)1.130 0 L/m3为输入参数,连续改变其中某一输入参数,分别预测其他参数对脱硫塔出口SO_2质量浓度折算值的影响。结果表明:脱硫塔出口SO_2质量浓度折算值随进口烟气温度升高而增大,在烟气温度高于110℃后出现波动;当烟气温度为101℃、液气比为1.130 0 L/m3时,最优脱硫塔清液pH为8.60;当温度为101℃、pH=8.40时,脱硫塔出口SO_2质量浓度折算值随液气比增大而减小。因此,基于RBF神经网络的脱硫塔出口SO_2排放量预测方法不仅能够有效预测双碱法脱硫塔出口SO_2排放量,而且能够对SO_2排放量进行优化控制。     

多组分颗粒轨道模型氨法脱硫过程仿真研究

将双膜理论、亨利定律、NH3与SO2间的化学反应通过自定义函数(UDF)的方法导入 Fluent 多组分液滴模型,计算氨法脱硫塔喷淋过程的脱硫效率。旋流烟气采用 RNG k-ε模型,喷淋液滴采用颗粒轨道模型(discrete Particle model,DPM),应用PISO算法对传质、流动过程进行压力-速度耦合的非稳定计算。计算结果显示：脱硫效率计算值与实验值误差在10%以内;随喷淋液气比增大、喷淋液温度及入口烟气中SO2浓度的降低,脱硫效率升高;喷淋液初始温度从40升高至50℃时,脱硫效率从91%迅速降至80%;在脱硫塔液气比较低时,增大液气比(0.5~1.8 L/m3)能明显提高脱硫效率(65%~93%);当进口SO2浓度从1208升高到4832 mg/m3时,在塔高平面上,壁面与外塔中间区域的浓度差(300~1050 mg/m3)增大,不均匀性增强。Fluent传质反应模型能综合反映不同工况下脱硫塔运行状况,指导设备的优化设计。     

湿法脱硫喷淋除尘过程的数值模拟

脱硫塔的协同除尘作用可进一步降低燃煤颗粒物的排放。建立了描述塔内气液固三相运动的数学模型与计算方法,对脱硫塔喷淋浆液的协同除尘过程进行数值模拟。结果表明:颗粒的脱除效率随颗粒粒径增加而升高;亚微米级颗粒主要靠热泳捕集,气液温差大的区域是其主要捕集区域;微米级颗粒主要靠惯性捕集,喷淋层附近单液滴捕集效率最高;入口附近液滴浓度高、气液温差大且原烟气的颗粒物浓度高,是各粒径颗粒被捕集的最主要区域。提高气液两相温差、气液相对速度、塔内液气比可优化脱硫塔的协同除尘性能。     

环栅喷淋泡沫塔欧拉–离散相模型三相除尘模拟

采用欧拉(Euler)多相流模型与离散相模型(discretephase model,DPM)对脱硫除尘实验装置内部的气液固三相流流动进行三维湍流数值分析。在Euler坐标系中采用双流体模型来表述气液两相的相互耦合,同时在拉格朗日坐标系中考察颗粒的运动,把烟尘颗粒对气液两相的影响耦合于双流体模型中。通过对流场数值模拟计算结果的实验验证,得出此数学模型的可行性;分析脱硫除尘塔内部流场流动,得出气液固三相流特征,为脱硫模拟及结构优化设计提供依据;得出脱硫除尘塔除尘效率与颗粒粒径、进气风速、喷淋液气比等参数的相互关系;得出脱硫除尘塔进出口压差与烟气流量、液气比、烟尘浓度等参数的相互关系。     

大型喷射鼓泡塔脱硫装置的运行特性研究

以某电厂300MW机组配套的鼓泡塔烟气脱硫装置为研究对象,研究了喷管浸液深度、吸收塔浆液pH值对脱硫效率的影响以及喷管漫液深度与吸收塔阻力的关系.结果显示,为经济运行和使SO2浓度达标排放,应以调节浆液pH值为主要方式来控制脱硫装置的脱硫效率,并应尽量维持较低的喷管漫液深度.     

旋流雾化技术在464 000 m3/h烟气湿法脱硫中的应用

为解决传统吸收塔内烟气与浆液传质过程中流场不均匀、气液接触面积小、接触时间短所导致的脱硫效率低问题,提出一种基于旋流雾化的高效深度脱硫技术。该技术利用两相流喷嘴的超细雾化喷射作用,可达到提高脱硫效率和降低系统能耗目的。采用该技术对广东某电厂烟气量（标准状态）为464 000 m3/h的脱硫工程进行了改造,即在原脱硫吸收塔基础上新增1层浆液旋流雾化喷射层,实测结果表明,脱硫效率可提高约6.5%,出口SO2质量浓度（标准状态）可低于20 mg/m3。此外,可根据煤中硫分调整喷淋层与旋流雾化喷射层的组合,以降低系统能耗。     

尿素/三乙醇胺湿法烟气脱硫脱硝的试验研究

尿素溶液与NOx反应生成N2和CO2气体,可实现烟气同时脱硫脱硝,该文进行了尿素/三乙醇胺湿法脱硫脱硝的试验研究。试验采用双级串连的填料塔为主体反应器,分别对气速、液气比、反应物浓度、添加剂浓度、反应温度等参数对尿素溶液吸收SO2反应的影响进行了试验研究,并进行了尿素溶液同时吸收SO2和NOx的试验研究,研究表明：增大气速、液气比可使脱硫效率增加,而三乙醇胺和尿素浓度对脱硫效率影响较小。SO2和NOx具有相互协同促进作用,其净化效率在试验条件下可分别提高1%~3%和5%~ 6%,总脱硫效率可达95%以上,脱硝效率在63%以上。     

300MW机组湿法烟气脱硫系统效率下降原因分析

针对某厂300 MW机组湿法烟气脱硫系统效率下降,通过烟气在线监测系统、吸收塔浆液品质、吸收剂品质、吸收荆浆液输送能力、浆液喷淋量5个方面进行综合试验分析,判断为喷嘴及喷淋母管堵塞使浆液喷淋量降低而影响气液比是导致系统脱硫效率下降的主要原因,供分析湿法烟气脱硫系统效率下降原因和处理故障参考.     

影响湍球塔脱硫效率的主要因素

在1t／h锅炉上进行的热态工业试验，测量了不同工况下湍球塔的脱硫效率和阻力等数据。结果表明湍球塔脱硫效率随石灰浆液浓度、喷淋量的增大而增大；随风量的增大而减小。有无填料球对脱硫效率影响很大；循环液pH值的大小也对脱硫效率有影响。在试验条件下湍球塔脱硫效率大于90％，除尘效率为75％左右。     

影响湍球脱硫效率的主要因素

在１ｔ／ｈ锅炉上进行的热态工业试验，测量了不同工况下湍球塔的脱硫效率和阻力等数据。结果表明湍球塔脱硫效率随石灰浆液浓度，喷淋量的增大而增大；随风量的增大而减小。有无填料球对脱硫效率影响很大；循环液ｐＨ值的大小也对脱硫效率有影响。在试验条件下湍球塔脱硫效率大于９０％，除尘效率为７５％左右。     

石灰石-石膏法串联脱硫塔系统

燃用高硫煤的机组,采用单塔脱硫系统时的脱硫效率仅为90%~95%。为满足烟气排放的新标准,石灰石-石膏法串联脱硫塔系统逐渐被采用。本文介绍了石灰石-石膏法脱硫技术的发展历程以及串联脱硫塔系统与单脱硫塔的不同,分析了pH值、一级塔效率、烟气流速、液气比和浆池容积等因素对串联脱硫塔系统设计与运行的影响。同时提出以下建议:对于燃用高硫煤锅炉的脱硫系统一级塔的脱硫效率宜取70%~80%,对于燃用中高硫煤锅炉的脱硫系统一级塔的脱硫效率宜取80%~90%;一级塔烟气流速取4.0~4.5m/s,二级塔烟气流速应低于3.6m/s;一、二级脱硫塔液气比的选择要考虑到低pH值的影响,其中二级塔的液气比取5~10L/m3较经济合理。     

湍球塔湿法脱硫的试验研究

着重于实心填料球的试验研究，测量了不同工况下湍球塔阻力和脱硫效率。由试验得到湍球塔阻力与气体速度、静止床层高度、液体喷淋量和填料密度的关系，以及钙硫摩尔比、液气比对脱硫效果的影响。试验结果可为湍球塔在工业应用中的参数选择提供依据。     

采用湿壁塔氨吸收法去除烟气中SO2的实验研究

为检验并流降膜湿法烟气脱硫装置效果,以氨水作为吸收剂,对模拟烟气脱硫进行实验研究.考察吸收液pH值、液气比、烟气中SO2体积质量以及进气温度对脱硫率的影响.实验结果表明:随着吸收液的pH值,液气比以及吸收液浓度增大,脱硫率增大;随着烟气中SO2体积质最增大,脱硫率下降;烟气温度对脱硫率影响不大.实验得到最佳工艺参数为:在进气浓度为2500mg/m3时,液气比为2.4～2.8L/m3,吸收液pH值为5.8～6.5.在最佳工艺参数下脱硫效率可以达到95%.本实验研究可以为氨法脱硫的工业化应用提供有益的参考.     

氨法脱硫过程烟气中细颗粒物的变化特性

采用电称低压冲击器(electrical low pressure impactor,ELPI)对氨法脱硫前后的细颗粒进行测量,获得烟气中细颗粒的数浓度和粒径分布特性,分析了氨法脱硫过程细颗粒的生成机制及洗涤塔对细颗粒的捕集特性。结果表明,氨法脱硫后细颗粒的数浓度明显增加,在SO2浓度为1 767 mg/m3和氨水浓度为5%,平均粒径由洗涤前的0.07 mm增大到0.09 mm;常规洗涤对细颗粒的脱除效率很低且几乎不受液气比影响;而氨水脱硫时,洗涤塔出口的颗粒数浓度随液气比的增大而提高,特别是氨水浓度较高的情况;氨水浓度为10%,液气比从2 L/m3增加到5 L/m3,颗粒数浓度增加了10%;此外,随氨水浓度和烟气中SO2浓度的增大,洗涤后颗粒的数浓度增加。     

顺流吸湿溶液喷淋塔理论与数值模拟研究

开式循环吸收式热泵技术能有效回收燃煤锅炉脱硫后饱和湿烟气中的潜热,同时降低烟气相对湿度,有效消除湿烟羽。溶液喷淋吸收塔是该技术的重要组成部分,通过对顺流溶液喷淋吸收塔的理论研究,建立吸收塔一维热质交换数学模型,采用MATLAB软件对模型进行求解,以预测吸收塔的吸收效果;利用该模型分析了液气比、液滴粒径、吸收塔高、烟气流速、液滴初速、吸湿液质量分数、温度等关键因素对吸收塔吸收效果的影响。结果表明:在给定范围内液气比、吸湿液温度对吸收器理想全热交换效率影响显著,质量分数影响相对较小;液滴粒径、吸收塔高对吸收器结构效率影响显著,而烟气流速、液滴初速的影响相对较微弱。该结论可用于指导燃煤电厂顺流溶液喷淋吸收塔的设计。     

大型湿法烟气脱硫喷淋塔内阻力特性数值模拟

利用Fluent软件包,对300 MW机组湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)系统喷淋塔内阻力特性进行了数值模拟,着重考察了不同塔径、喷淋层间距和喷淋层数等设计条件及不同负荷、液气比等运行工况下喷淋塔内阻力特性。结果表明,300 MW机组WFGD系统喷淋塔内阻力在烟气量125′104 m3/h、塔径13m、4层喷淋、层间距1.7 m时约为950 Pa,与实际工程测量数据较为吻合;塔径、喷淋层数量、负荷和液气比是影响喷淋塔内阻力的重要因素;模拟计算值可作为喷淋塔设计与运行优化的依据。     

超高浓度SO_2废气治理工艺设计及应用

山东某化工企业一生产线产生超高浓度SO_2废气,要求利用厂区废弃干基电石渣为脱硫剂,实现废气脱硫净化处理。选用两级旋流板塔结合一级喷淋空塔形成三塔串联的脱硫工艺路线,阐述了旋流板塔和喷淋空塔内部结构原理,并对系统运行效果进行分析。结果表明,原废气SO_2含量为68 459~71 246 mg/Nm~3时,经两级旋流板塔和一级喷淋空塔脱除后,净气SO_2含量可降至200 mg/Nm~3以下,脱硫效率高达998%以上,为今后同类工程设计及应用提供参考。     

湿式脱硫系统运行性能的数值模拟

分析了影响湿式石灰石-石膏法脱硫装置脱硫效率的主要因素,并对主要影响因素如液气体积比、浆液pH值、装置入口SO2浓度、钙硫质量比、烟气流速和烟气温度与脱硫效率之间的关系进行了回归分析。     

填料塔氨法脱硫模型研究

在双膜理论的基础上,通过对氨法脱硫化学反应过程的分析,研究了氨法脱硫过程中SO2的传质速率方程,并在此基础上建立了填料塔氨法脱硫的数学模型。利用该模型对SO2的吸收过程进行了模拟,研究了吸收液浓度、pH值、液气比、温度和初始SO2浓度等因素对脱硫效率的影响。为了验证该模型的合理性,建立了填料塔氨法脱硫实验系统,对影响氨法脱硫效率的几个主要因素进行了实验研究,并与模型计算值进行了比较,结果表明,实验数据和模型计算值基本吻合,证明了该模型的合理性。     

烟气湿法脱硫喷淋塔导流板优化

针对湿法脱硫塔烟气偏流问题,采用加入导流板的方式组织烟气流动,提高液气比分布均匀性。本文基于欧拉-拉格朗日模型描述塔内气液两相流动过程,采用双膜理论对SO_2吸收过程进行简化分析,建立传质模型;建立导流板式喷淋塔内多相流动与传质过程的数值计算模型;并以某660 MW燃煤机组湿法脱硫系统为研究对象,设计4种不同结构的导流板。结果表明,与原喷淋塔相比,加入4块导流板时脱硫性能提升较为明显,脱硫效率由82.2%提升至87.1%,且系统阻力基本不变。